Rotationsmaschine für ein strömendes Arbeitsmedium. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Rotationsmaschine für ein strömendes Arbeitsmedium, die z. B. eine Flüssigkeits pumpe, ein Kompressor, ein Gebläse, eine Va kuumpumpe oder ein h@-draulischer Motor sein kann.
Die Maschine gemäss der Erfindung weist wenigstens einen Rotor auf, der in einem Ge häuse drehbar ist und wenigstens eine Schneckenrippe aufweist, die um die R.otor- achse herum gewunden ist mit einer stetig sich ändernden I\eining in bezug auf diese Drehachse und die mit Schlitzen im Eingriff ist, die in gleichen Winkelabständen am Um fang wenigstens einer drehbaren Scheibe an geordnet sind, derart, dass Teile dieser Scheibe z\iischeii den Schlitzen in die zwi schen den Gängen der Schneckenrippe gebil deten Zwischenräume ragen, um diese gegen einander abzutrennen.
Die Erzeugende des Rippenträgers ist so gekrümmt, dass der Scheibenumfang sich .dicht an den Rippen träger anliegend dreht, wobei ein Gehäuseteil eng an die freie Kante der Schneckenrippe anliegend ausgebildet ist und dabei eine -e krümmte Erzeugende aufweist, um zwischen sich und dem Rippenträger einen Arbeits raum für die Schneckenrippe zu bilden. Die Höhe der Schneckenrippe ändert sich über ihre Länge stetig, und sie greift in sich än dernder Tiefe in die Schlitze der Scheibe ein.
Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Arbeitsraum der Sehneekenrippe über dessen. Länge einen konstanten Querschnitt auf, trotz der gekrümmten Form der Erzeugenden des Rippenträgers, wobei die Höhe der Rippe von deren Mitte aus gegen die Enden hin ab' <B>-</B> nimmt. Diese Ausbildung kann z. B. ange wendet werden bei Vorrichtungen, die mit. an nähernd inkompressiblen Flüssigkeiten, z. B. Wasser, Öl oder Melasse, arbeiten oder sogar mit festen oder halbfesten Materialien, wie z. B. Eindickungen oder Zementmilch.
Der Arbeitsraum der Schneckenrippe kann auch entweder einen kontinuierlich zu nehmenden oder abnehmenden Querschnitt vom einen Ende zum andern aufweisen, wobei die Höhe der Rippe von einem Ende zum andern stetig zunimmt, oder es kann vorerst. ein abnehmender Querschnitt vom einen Ende her und dann gegen das andere Ende hin ein zunehmender Querschnitt vor gesehen sein, wobei die Höhe der Rippe von deren Mitte aus gegen die Enden hin stetig zunimmt. Dabei kann ein Teil des Arbeits raumes auch konstanten Querschnitt aufwei sen. Solche Vorrichtungen sind z. B. in Ver bindung mit kompressiblen Medien als Kom pressoren, Gebläse und dergleichen verwend bar.
Bei Anwendung der Erfindung auf Pum pen und Motoren mit flüssigem. Arbeits medium können, wenn die Art der Flüssig keit es gestattet, gewisse zusammenwirkende Teile aus Gummi sein oder einen Gummi überzug aufweisen, auch aus synthetischem Gummi oder ähnlichem elastischem Material, zum Zusammenwirken mit andern Teilen aus praktisch unelastischem Material. Dem zufolge kann z. B. das Gehäuse und/oder die Scheibe aus Gummi oder mit Gummi über zogen sein und mit einer aus praktisch un elastischem Material, z. B. :Metall, bestehenden Schneckenrippe zusammen arbeiten.
Oder der ganze Rotor oder seine Schneckenrippe kann aus Gummi bestehen oder mit Gummi oder ähnlichem Material überzogen sein zum Zu sammenwirken mit einem Gehäuse und einer Scheibe, die aus einem unelastischen Material hergestellt sind. Was die Scheibe betrifft, so kann es genügen, den Umfang derselben, der mit dem Rotor zusammenwirkt, bzw. den Um fang und die Ränder der Schlitze mit Gummi oder ähnlichem Material zu überziehen.
Dieses elastische Material sollte mit. Rüek- sieht auf die Natur der Flüssigkeit gewählt werden, die als Arbeitsmedium der Ptunpe oder des Motors verwendet wird, so dass die Flüssigkeit das Material nicht angreift, dali sie dagegen als Schmiermittel dient zwischen den aus solchem Material gefertigten und den aus unelastischem Material bestehenden Tei len.
Die genannte Schneckenrippe ist zweck mässig als Band ausgebildet und wenigstens annähernd von einer Gangtiefe und Form, die der Form der Schlitze in der Seheibe ent spricht, so dass die letzteren im Betrieb auf einanderfolgend durch den Querschnitt der Selineekenrippe annähernd vollständig aus gefüllt werden.
Die Neigung der Schneckenrippe muss sich in bezug auf die Drehachse des Rotors stetig ändern, damit ein glattes Eingreifen der Schneckenrippe in .die Schlitze der Scheibe möglich ist. Zum Beispiel im Falle eines svni- metrischen, hülsenähnlichen Rippenträgers, dessen Durchmesser in seiner Längsinittc kleiner und gegen beide Enden hin gleich mässig zunehmend ist, wird .die Schnecken rippe in ihrer Längsmitte, wenn die Schlitze der Scheibe radial gerichtet sind, senkrecht vom Rotorkern nach aussen ragen und von dort ab eine stetig wachsende Neigung auf- weisen gegen eine Ebene,
die senkrecht. zur Drehachse des Rotors steht..
Die Sehlitze der Scheibe können sieh vom Umfang der Scheibe radial nach innen er strecken oder sie können in einem Winkel zur Radialriehtung geneigt angeordnet sein, wobei die Neigung der Schneckenrippe ent sprechend vorgesehen ist.
Der Neigungswinkel der Schneckenrippe, gemessen gegenüber der Oberfläche des Rip penträgers, muss jeweils aii den Stellen längs des Bogens eines Kreises in der Scheiben ebene gleich sein, dessen Mittelpunkt auf der Drehachse der Seheile liegt. Dadurch wird die Neigungsänderung der Sehneekenrippe in bezug auf die Drehachse des Rotors vom Durchmesser der Scheibe und von der Rich tung ihrer Dreliaehse in bezug auf die Dreh achse des Rotors abhängen.
In den meisten Fällen wird es zweckmässig sein, die Scheibe in einer die Drehachse des Rotors enthalten den Ebene um eine zu dieser Achse senk rechte Achse drehbar anzuordnen, wobei die Schneckenrippe jeweils an allen Stellen, die in der durch die Rotorachse gehenden Schei benebene liegen, einen konstanten Winkel, zweckmässig von 90 mit jener zugehörigen Tangente an die Oberfläelie des Rippen trägers einschliesst, welche in besagter Ebene liegt. Die Drehachse der Scheibe könnte selbst redend auch windsehief zur Rotoraehse.siehen.
Der Rippenträger kann Hülsenförmig mit gegen seine Enden hin zunehmendem Durch messer ausgebildet sein, oder er kann vom einen Ende zum andern mit zunehmendem Durchmesser ausgebildet sein, während in einer dritten Ausführungsform der Rippen träger als Schale ausgebildet. sein kann.
die eine ringförmige Vertiefung von kreist.eil- förmigem Querschnitt aufweist finit einer spiralförmigen Schneckenrippe, die sieh vom Innenrand der Vertiefiuig rund um dieselbe herum bis zur Peripherie erstreckt.
Ein Gehäuse, in welchem die Scheibe dreh bar untergebracht ist, kann am Rotorgehäuse befestigt sein, wobei die Scheibe an gegen überliegenden Wänden einer ini Rotorgehäuse angeordneten Azialnut gelagert ist. Ferner kann der Rotor eine oder mehrere Schnecken rippen aufweisen, und die minimale Anzahl der Umgänge jeder Schneckenrippe, die zur wirkungsvollen Arbeit notwendig ist, kann von der Anzahl der verwendeten Schnecken rippen abhängen.
Auch kann der Rotor mit einer oder mehreren geschlitzten Scheiben. zusammenarbeiten. Wenn zwei oder mehr f,;ye- schlitzte Scheiben verwendet werden, dann sind sie zweckmässig in --eichen Winkel abständen um den Rotor angeordnet. Es ist ersichtlich, dass die Anzahl der Umgänge der Sehneekenrippe oder Schneckenrippen, die zur wirkungsvollen Arbeit notwendig ist, auch von der Anzahl der angeordneten Scheiben abhängt.
Für einen Rotor, der eine bestimmte An zahl Schneckenrippen aufweist und mit einer bestimmten Anzahl von Scheiben zusammen arbeitet, kann zur Bestimmung der minima len Zahl der Umgänge der einzelnen Rippen folgende Gleichung verwendet werden:
EMI0003.0015
7:s ist zii bemerken, dass die angeführte Glei chung für die minimale Anzahl der Umgänge theoretisch ist, und es wird in der Praxis zweckmässig sein, die Zahl .der Umgänge grösser zti machen als nach der obigen Formel.
Besondere Bedeutung kann die Erfindung im Zusammenhang mit Pumpen für stark iiskose Flüssigkeiten, z. B. Öle und Melassen, oder für Flüssigkeit enthaltende feste Körper, wie z. B. Eindickungen aus der Zucker industrie oder Magma in der Plastikindustrie, erlangen. Die Erfindung kann natürlich auch auf Pumpen angewendet werden, die Wasser, schwach viskose Öle oder andere Flüssigkeiten verwenden. Auch auf Kraftmotoren ist die Erfindung anwendbar, z.
B. auf hydraulische Motoren, Rotationsv erbrennungskraftmaschi- nen und Gasturbinen. Bei der Anwendung der Erfindung auf eine Rotationsbrennkraft- maschine kann die Verbrennungsluft vorerst komprimiert werden isnd die Verbrennungs produkte können später in ein und demselben Arbeitsraum expandiert erden mittels des selben Rotors,
wobei der Querschnitt zwischen Eippenträgei- und Gehäuse vorerst stetig ab nehmen und nach der Verbrennungszone stetig zunehmen kann. Die Verbrennungszone kann dabei von konstantem Querschnitt sein. Ein solcher Verbrennungsmotor kann einen hülsenähnlichen Rippenträger besitzen, dessen Querschnitt von der Längsmitte aus gegen die beiden Enden hin stetig zunimmt und mit einem Drittel bis zur Hälfte des Umfangs der geschlitzten Scheibe oder Scheiben mit diesen zusammenarbeiten kann.
Es kann auch ein längerer Rippenträger vorgesehen sein, dessen Mittelteil einen relativ kleinen Durchmesser besitzt und dessen Enden einen grösseren Durchmesser aufweisen, wobei jedes Ende mit. einer eigenen Schneckenrippe versehen ist, die mit je einer eigenen Scheibe im Ein griff ist. In diesem Fall kann die Verbren nung in einem Raum zwischen den innern Enden der Schneckenrippen erfolgen. wobei die eine Schneckenrippe zur Kompression der Verbrennungsluft und die andere Schnecken rippe zur Expansion der Verbrennungs produkte dienen kann.
Die Erfindung kann auch auf einen mit Dampf betriebenen Kraftmotor angewendet werden, in welchem die Expansion des Dampfes in einer Arbeitskammer von zuneh mendem Querschnitt erfolgen kann. Bei der Anwendung ;der Erfindung auf Dampf- oder Verbrennungskraftmasc.hinen oder auf mit Dreckluft oder einem andern Gas oder Gasen antreibbare -Motoren, kann die erfindungs- gemässe Vorrichtung mit mehreren Turbinen- schaLifelkränzen versehen sein, die am.
Rippen träger, am Ende oder im Abstand vom Ende einer Schneckenrippe angeordnet sein können, die in einem Arbeitsraum. von gegen den Auslass hin zunehmendem Querschnitt wirk sam sein kann.
An Hand der beiliegenden Zeichnung soll der Erfindungsgegenstand beispielsweise näher erläutert werden; es Zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt durch eine Vorrichtung mit einem. Rotor und einer einzigen Scheibe, Fig. 2 eine Grundansicht mit teilweiseiü Schnitt derselben Ausführung, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 eine Seitenansicht mit teilweisem.
Schnitt eines weiteren Beispiels mit veränder lichem Querschnitt des Strömungsweges, Fig. 5 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt einer Brennkraftturbine, Fig. 6 schematisch eine Ansführungsforin der Erfindung, Fig. 7 schematisch eine Endansicht mit teilweisem Schnitt ,des Beispiels nach Fig. 6, Fig. 8 schematisch ein Beispiel mit zwei drehbaren Scheiben, die mit einem einzigen Rotor zusammenwirken,
Fig. 9 schematisch eine Endansicht mit teilweisem Schnitt des Beispiels nach Fig. 2, Fig. 10 schematisch in Endansicht reit teilweisem Schnitt eine weitere Ausfühhtings- form mit drei drehbaren Scheiben, Fig. 11 schematisch in Endansicht mit. teilweisem Schnitt eine weitere Ausführungs form mit vier drehbaren Scheiben, Fig. 12 schematisch ein weiteres Beispiel, das einen Rotor mit zwei Schneckenrippen aufweist, die mit einer drehbaren Scheibe zusammenwirken, Fig.13 schematisch ein weiteres Beispiel mit.
einem Strömungsweg von annähernd konstan tem Querschnitt rund um den Rippenträger.
Fig. 14 schematisch und teilweise im Schnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung, wobei der Rotor mit zwei getrennten, drehbaren Scheiben zusammenwirkt, zwecks Bildung eines Strömungsweges längs der Ro- toraehse von veränderlichem Querschnitt, Fig. 15 schematisch im Schnitt ein Bei spiel, dessen Rippenträger Schalenform auf weist, Fig. 16 schematisch uni Schnitt. ein Bei spiel mit zwei axial hintereinander an-eord- neten Rotoren und Fig. 17 schematisch im Schnitt ein Bei spiel in Form einer.
Mehrstufenanlage, Im Beispiel gemäss Fig. 1, 2 und 3 trägt eine Welle 10 einen Rotor 11, 25. Die Welle ist mit tels der Lager 13, 1-1 im Gehäuse drehbar ge lagert und mittels einer Stopfbüchse 15 ab gedichtet an der Stelle, an der sie aus dem Gehäuse 12 ragt. In einem untern Gehäuse 16 ist eine drehbare Seheibe 17 angeordnet, die um einen Zapfen 18 drehbar ist, der vom Gehäuse 12 abstellende Trä;,er 19 verbindet.
Eine Einlassleitung 20 ist. mit einer Einlass- kamrner 21 und ein Auslassrohr 22 reit einer Auslasskammer 23 verbunden. Die Kammer 2-l, in welcher der Rotor 11, 25 drehbar ist, verbindet die Kammern 21 und 23. Der Ro- torkern 11 hat alläenleine Hülsenform und besitzt. eine konkave Aussenfläche, die sich dicht dein Umfang der Scheibe<B>1.7</B> anlegt.
Eine vom Kern 11 getragene Schneckenrippe 25 von stetig veränderlicher Neigung gegen über der Rotoraclise erstreckt sieh rund um die Drehachse des Rotors 11, 25 und ist, mit Schlitzen 26 im Eingriff, die in gleichen Winkelabständen und mehr oder weniger ra dial gerielltet rund uni die Scheibe 17 an deren Umfang angeordnet sind. Die radiale Tiefe der Schlitze ist, mehr oder weniger gleich der maximalen, stetig sich ändernden Höhe der Rippe 25, die in sich ändernder Tiefe in .die Schlitze der Scheibe eingreift.
Teile der drehbaren Scheibe zwischen den Schlitzen ra-en in die zwischen den Gängen der Schneckenrippe 2'_) gebildeten Zwischen räume, um diese gegeneinander abzutrennen. Die Innenfläche<B>'27</B> des Gehäuses, das die Kammer 24 umgrenzt, ist in Längsrichtung nicht gerade, sondern derart, gekrümmt., dass sie mit der konkaven Umhüllenden des Rotors übereinstimmt, derart, dass ein Strömungs weg mit konstantem Querschnitt gebildet ist vom einen Ende des Rotors bis zum andern. Der untere Teil dieser Innenfläche ist mit der gestrichelten Linie 28 angedeutet.
Im Beispiel gemäss Fig. <B>1-3</B> besteht der Rotor 11, 25 aus eineng praktisch unelasti schen Material, z. B. Metall, während das die Kammer 24 bildende Gehäuse 12 mit einem elastischen Material, z. B. Gummi, ausgelegt sein kann, wobei dieses Material so gewählt wird, dass die Arbeitsflüssigkeit dieses nicht angreifen kann, und zweckmässig so, dass die Flüssigkeit als Schmiermittel wirkt. Eine solche elastische Auskleidung ist schematiseh in Vig. 1-3 bei 29 eingezeichnet.
Im Beispiel gemäss Pig. 1-3 besitzt der Rotor eine Sehneekenrippe und eine mit die ser zum Zusammenwirken bestimmte Scheibe, dadureh wird nach der vorangehend erwähn ten Formel:
EMI0005.0007
Es ist zu bemerken, dass zwei Umgänge der Sehneekenrippe im gezeichneten Beispiel. dar gestellt. sind.
Beim Betrieb als Pumpe z. B. wird die Welle 10 im CTegenuhrzeigersinn angetrieben (gesehen nach Fig. 3) und die Flüssigkeit wird aus der Einlasskammer 21 in die Aus Ial3kammer 23 gefördert. Die Dichtungsglie der 30, 31 dienen mehr oder weniger dazu, clen Raum 32 im Innern des untern Gehäuses 16 von der Einlass- bzw. Auslasskammer ztt isolieren. Es ist zu bemerken, dass die Anlage umkehrbar ist., das heisst die Welle 10 kann im Uhrzeigersinn (Fig. 3) angetrieben wer den und die Flüssigkeit kann aus der Kam mer 23 in die Kammer 21 gefördert werden.
Ferner kann die Einriehtung als Motor be nützt werden, wenn Flüssigkeit unter Druck entweder der Kammer 21. oder 23 zugeführt wird, wodurch die Welle 10 in Drehung ver setzt wird.
Die Vorrichtung gemäss Fig. 4 besitzt einen Arbeitsraum, dessen Querschnitt stetig ändert vom einen Ende des Rotors zum an- (lern. Der Rotor 11, 25 ist auf einer Welle 10 befestigt, die in Lagern 13 drehbar ist. Die Schneckenrippe 25 des Rotors 11, 25 greift in Schlitze 26 ein, die in gleichen Winkelabstän den radial am Umfang der drehbaren Scheibe 17 angeordnet sind.
Die Aussenfläche des Ro- torkerns 11 ist konkav Lind stimmt in der Krümmung mit dein Umfang der drehbaren Seheibe 17 überein. Aus den) gezeichneten Beispiel geht hervor, dass der Rotorkern mit der drehbaren Scheibe über wenigstens einen Viertal des Scheibenumfanges in Berührung ist. Der Arbeitsraum der Schneckenrippe än dert sieh stetig vom einen Ende zum andern, wobei er grösser ist bei der Einlasskammer 21 als bei der Auslasskammer 23.
Die Innen- fläehe 27 des die Kammer 24 umgrenzenden Gehäuses ist. in ihrer Form .entsprechend der Umhüllung der Schneckenrippe, die vom Ro- torkern um einen stetig ändernden Betrag ab steht und in sich ändernder Tiefe in die Scheibenschlitze eingreift, ausgebildet. Das Gehäuse ist, bei 36 erweitert in der Nähe des Rotorendes mit dem kleineren Durchmesser und ist derart. geformt, dass es in Verbindung mit dem Ansatz -I7, der am betreffender.
Ende der Welle 10 angeordnet ist, einen Durchlass von annähernd konstantem Quer schnitt bildet, für den Durchgang aus der Kammer 2-1 in die Kammer 23. Die Vorrieh- tung gemäss Fig. 4 kann als Kompressor ver wendet werden, indem die Welle 10 ent sprechend angetrieben wird, so dass sie sich im Uhrzeigersinn (vom rechten Ende in Fig. -1 aus gesehen) dreht.
Das zu komprimie- rende Medium wird dabei aus .der Kammer 21 dtireh die Kammer 2-1 der Kammer 23 zu geführt. Ferner kann die Vorrichtung als Expansionsmaschine benützt werden, wobei das betreffende Medium unter Druck der Kammer 23 zugeführt wird, das durch die Kammer 21 in die Kammer 21 gelangen kann. Beim Durchströmen wird das Medium expan clieren und kann -unter Drehung des Rotors Arbeit verrichten, wobei an der Welle 10 Lei stung abgenommen werden kann.
Fig. 5 zeigt in teilw eisern Schnitt. eine Brennkraftmasehine mit einer Gasturbine. Der Rotorkern 11 von allgemeiner Hülsen form sitzt auf einer Welle 10, die in einem Gehäuse 12 in Lagern 13 drehbar ist. Die Oberfläche des Rotorkerns ist konkav und folgt dem Umfang der drehbaren Scheibe 17. Bei diesem Beispiel ist die Oberfläche des Ro- torkerns mit bedeutend mehr als einem Vier tel, fast. der Hälfte des Umfangs der Scheibe 17 in Berührung.
Die Schneckenrippe 25, die vom Rotorkern absteht, ist von stetig sich än dernder Höhe und mit den in der Scheibe 17 angeordneten Schlitzen 26 in sich ändernder Tiefe im Eingriff. Die Innenfläche 27 des Ge häuses ist konform mit :der Umhüllung der Schneckenrippe 25 ausgebildet.
Der Rotor 11, 25 und die Innenwand des Gehäuses sind so geformt und in bezog aufeinander propor tioniert, dass .der Arbeitsraum sich stetig ver kleinert von den Rotorenden bis zur Mitte des Rotors. Demzufolge ist, sein Querschnitt bei der Einlasskammer 21 beträchtlich grösser als in der Mittelzone des Rotors, und ein aus der Kammer 21 einströmendes Medium wird gegen die Mittelzone des Rotors hin vorerst komprimiert und anschliessend in der Kam mer 24 expandiert.
Brennstoffeinspritzmittel 39, wie sie durch gestrichelte Linien in Fig. 5 dargestellt sind, können in der Mittelzone des Rotors im Gehäuse vorgesehen sein. Im Be trieb bei drehender Welle 10 wird Arbeits medium, z. B. Luft, in die Einlasskammer 21 angesaugt und strömt durch die Mittelzone des Rotors, wo eine gewisse Menge Brenn stoff, z. B. Kohlenwasserstofföl, eingespritzt wird. Nach der Explosion oder Verbrennung strömen die Gase nach aussen gegen die Aus lasskammer 23 hin Lind treiben den Rotor 11 an, während sie expandieren. Die entwickelte mechanische Leistung wird auf die Welle 10 übertragen. Zusätzlich sind mehrere Sätze v an Schaufeln am Rotor angeordnet, z. B.
Schaufeln 48 nahe der Einlasskammer und Schaufeln 49 und 50 nahe der Auslasskammer. Diese Schaufeln wirken mit. im Gehäuse an geordneten festen Leitschaufeln zusammen, die Einlassschaufeln 48 mit. Leitschaufeln 51 und die Auslassschaufeln 49 und 50 mit. Leit- schaufeln 52.
Die Fig. 6-17 zeigen schematisch einige weitere Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes.
Fig. 6 zeigt schematisch die einfachste Form der Vorrichtung, wobei der auf der Welle 10 befestigte Rotor 11, 25 eine Schnek- kenrippe 25 mit zwei Umgängen aufweist. Die Rippe 25 wirkt mit einer drehbaren Scheibe 17 zusammen.
Fig. 7 zeigt schematisch, wie der Antrieb oder der Abtrieb der Vorrichtung über eine entsprechende Riemenscheibe 33 auf einer Welle 34 erfolgen kann, auf welcher eine drehbare Scheibe 17 sitzt als eine abgeänderte Form der An- oder Abtreibsverbindung der Vorrichtung mittels der Welle 10.
Fig. 8 zeigt schematisch eine Vorrichtung, bei welcher ein einzelner Rotor 11, 25 mit zwei drehbaren Seheiben<I>17, 17x</I> zusammenwirkt, die diametral einander gegenüberliegend an geordnet sind. Bei diesem Beispiel trägt der Rotorkern 11 eine Schneckenrippe 25, die 11i. Umgänge aufweist, da:
EMI0006.0032
Fig. 9 zeigt schematisch eine Endansicht in teilweisem Schnitt der Vorrichtung nach Fig. 8, wobei die relative Anordnung des Ro tors 11, 25 und der drehbaren Scheiben 1.7, 17a ersichtlich ist.
Fig. 10 und 11 zeigen schematisch in End- ansicht und teilweisem Schnitt die Lage der Scheiben in bezog auf den. Rotor von Beispie len, die drei bzw. vier drehbare Scheiben 17 bis 17b bzw. 17 bis<B>17e</B> aufweisen.
Ferner ist erkenntlich, dass bei einer Mehr zahl von Scheiben diese mit gleichen Winkel- abständen rund um den Rotor angeordnet sind, jedoch ist zu bemerken, dass dies wohl zweckmässig, aber nicht notwendig ist. und die Erfindung in keiner Weise an eine der artige Anordnung gebunden ist.
Fig. 13 zeigt ein weiteres Ausführungs beispiel, bei welchem der Kern 11 des Rotors zwei Schneckenrippen 25 und 27a trägt und der Rotor mit einer drehbaren Scheibe 17 zu ssammenwirkt. Es ist ersichtlich, !dass jede Schneckenrippe 11,2 Umgänge aufweist und dass diese Zahl in Übereinstimmung mit der vorangehend erwähnten Formel steht, da:
EMI0007.0001
Fig. 13 zeigt schematisch eine Vorrich tung, die sich hauptsächlich für praktisch inkompressible Flüssigkeiten, wie Wasser, öle oder Melasse, eignet oder auch für feste oder halbfeste Materialien, wie z. B. Eindickungen oder Zementmilch, wobei der Querschnitt des Strömungsweges ,durch den Arbeitsraum der Schneckenrippe annähernd konstant ist.
Rund um die Welle 10 auf gegenüberliegenden Enden des Rotorkerns 11 sind mehr oder weniger kegelstumpfförmige Elemente 35, 35a, vorgesehen, die zum Zusammenwirken mit er weiterten Zonen 36, 36a des Gehäuses 12 be stimmt sind, derart, dass der Strömungsweg einen mehr oder weniger konstanten Quer schnitt aufweist. Die Innenfläche 27 des den Rotor 11, 25 unmittelbar umschliessenden Ge häuses ist entsprechend der konkaven Fläche des hülsenförmigen Rotorherns 11 gekrümmt, der, wie vorangehend beschrieben, seinerseits in Übereinstimmung mit dem Umfang der drehbaren Scheibe 17 geformt ist.
Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungs beispiel in Form eines Verbrennungsmotors, das teilweise dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel entspricht. Während gemäss Fig. 5 der Rotor 11, 25 zum Zusammenwirken mit einer dreh baren Scheibe 17 bestimmt ist, ist der Rotor gemäss Fig. 14 zum Zusammenwirken mit zwei drehbaren Scheiben 17, 17d von verschie denem Durchmesser bestimmt. Die Scheiben 1.7 und 17d liegen zusammen mit .der R otor- achse in der gleichen Ebene und sind längs der Rotorachse nebeneinander angeordnet.
Es ist ersichtlich, dass beim Durchströmen aus der Kammer 21 in die Kammer 23 (las Fluidum gegen die Mittelzone 40 hin vorerst kompri miert wird, wobei mittels eines Injektors 39 Brennstoff eingespritzt wird, wonach die Ver brennungsgase leicht expandieren, bevor sie wiederum leicht komprimiert und anschlie ssend expandiert werden in die Auslasskain- mer 23.
Fig. 15 zeigt schematisch ein weiteres Bei spiel, dessen Arbeitsraumquerschnitt von der Kammer 21 zur Kammer 23 sich erheblich ändert. Bei dieser Vorrichtung besitzt. der Ro- torteil 11 Schalenform, der eine ringförmige Aushöhlung von kreisteilförmigein Quer schnitt aufweist und mit einer spiralförmigen Schneckenrippe 25 verbunden ist, die rund um die Aushöhlung 38 läuft von dein innern Rand derselben bis zur Peripherie.
Die in ihrer Höhe sieh stetig ändernde Schnecken- rippe 25 greift in sich ändernder Tiefe in die Schlitze einer drehbaren Scheibe 17 ein. Die Kammer 23 ist bei 41 erweitert zum Zusam menarbeiten mit einem konischen Element 42, das an demjenigen Ende der ZVelle 10 be festigt ist, das den Rotor 11, 25 trägt, wobei der Strömungsquerschnitt vom innern Rand der Aushöhlung im Rotor bis zur Kammer 23 mehr oder weniger konstant gehalten ist.
Diese Vorrichtung kann sowohl mit der Welle 10 zugeführter mechanischer Energie arbeiten, wenn sie als Kompressor wirkt und das Arbeitsfluidum aus der Kammer 21 in die Kammer 23 gefördert wird, oder sie kann als Expansionsmotor wirken, wenn das Ar beitsfluidum unter Druck der Kammer 23 zu geführt wird, wobei es beim Durchgang zur Kammer 21 expandiert und Arbeit abgibt und Leistung von der Welle 10 abgenommen werden kann.
Fig. 16 zeigt schematisch ein Beispiel, bei welchem die voneinander getrennten Rotor kerne 11, lla hintereinander auf einer ge meinsamen Welle angeordnet sind und je eine Schneckenrippe tragen, welche Rippen zum Zusammenwirken mit je einer eigenen dreh barer, Scheibe 17 bestimmt sind.
Die auf ge genüberliegenden Seiten des Rotorsatzes an geordneten Einlasskammern 21, 21a sind durch nicht gezeichnete Mittel miteinander erbenden und das Arbeitsfluidum wird aus diesen Kammern über die Arbeitsräume und die zwischen den Rotoren befindlichen Aus lasska.mmern 23' und 23" dem gemeinsamen Auslass 23 zugeführt. Bei diesem Beispiel wird annähernd der gleiche Druck in beiden Richtungen auf die Rotoren ausgeübt und axialer Schub längs der Welle 10 kann nnehr oder weniger eliminiert oder auf einen <RTI
ID="0008.0004"> relnt.iv kleinen Wert herabgesetzt werden. Die Kam ; mern 21 und 21a einerseits sowie 23' und 23" anderseits könnten in ihren Funktionen ge geneinander vertauscht sein, und es könnte auch die eine Auslasskaminer 23' bzw. 23" mit. der einen Einlasskammer 21a bzw. 21 verbun den sein, so da.ss die beiden Rotoren in Serie geschaltet wären und die Maschine als Zwei stufenanlage arbeiten könnte.
Fig. 17 zeigt schematisch eine Erweite rung des in Fig. 16 gezeigten Beispiels und. stellt eine Vierstufenanlage dar. Die Rotor kerne 11, llb, die auf Wellen 10 und 10a. sitzen, tragen Schneckenrippen, die mit. einer drehbaren Scheibe 17 zusammenwirken. In ähnlicher Weise sind Rotoren mit den Kernen <I>11a</I> Lind 11c zum Zusammenwirken mit einer drehbaren Scheibe 17e bestimmt.
Die Wellen 10 und 10a sind mittels einer Zahnkette 43 miteinander verbunden und rotieren dem zufolge im gleichen Drehsinn. Wenn sie da gegen, verbunden durch entsprechende Zahn räder, in entgegengesetztem Drehsinn rotie ren, ist es notwendig, die Rotoren mit den Kernen llb und 11c gegeneinandee auszu wechseln. Das Arbeitsmedium wird dabei aus der Kammer 21 durch die Kammern 44, 45 und 46 in die Auslasskammer 23 gefördert.